Giáo trình Cấu tạo Gầm ô tô (Nghề: Công nghệ ô tô) cung cấp cho người học những kiến thức như: Hệ thống truyền lực; Hệ thống di chuyển; Hệ thống lái; Hệ thống phanh ô tô. Mời các bạn cùng tham khảo!
LY HỢP
1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại
- Đóng và mở mạch truyền lực từ động cơ đến trục sơ cấp hộp số khi sang số mà động cơ vẫn hoạt động
- Duy trì mạch truyền lực trong suốt thời gian xe chạy bình thường
- Đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực khi bị quá tải
- Truyền được mô men xoắn lớn nhất của động cơ mà không bị trượt
- Khi đóng phải êm dịu không gây ra sự va đập trong hệ thống truyền lực
- Khi mở phải dứt khoát để dễ sang số
- Đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực khi bị quá tải
- Kết cấu đơn giản, thoát nhiệt tốt và có độ bền cao
- Điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi
- Ly hợp ma sát (có ma sát khô và ma sát ướt)
- Ly hợp thuỷ lực (biến mômen thuỷ lực)
1.1.3.2 Theo cơ cấu điều khiển
- Điều khiển bằng cơ khí
- Điều khiển bằng thuỷ lực
- Điều khiển bằng khí nén
Ly hợp ma sát khô là loại ly hợp phổ biến trong ô tô nhờ vào những ưu điểm nổi bật như khả năng truyền mô men xoắn lớn, cấu tạo đơn giản, khả năng thoát nhiệt tốt, độ bền cao và dễ bảo dưỡng.
1.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc
1.2.2.1 Ly hợp ở trạng thái đóng (hình 1-2a)
Khi người lái không tác dụng lực lên bàn đạp, lực đẩy từ các lò xo ép thông qua đĩa ép sẽ đẩy đĩa ma sát chặt lên bề mặt bánh đà Ma sát giữa đĩa ma sát và bánh đà giúp kết nối lò xo ép, đĩa ép, đĩa ly hợp và bánh đà thành một khối cứng, từ đó truyền mômen từ trục khuỷu động cơ đến trục bị động một cách hiệu quả.
Hình 1-1 Cấu tạo bộ ly hợp ma sát
Thanh kÐo Đòn bẩy Đòn mở ổ bi tì
Lò xo Ðp Điã ép
Trục sơ cÊp Bánh đà Đòn lắp thanh kÐo
Hình 1-2 Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của ly hợp a) Trạng thái đóng b) Trạng thái mở Đĩa ma sát Đĩa ép
Trục sơ cấp ổ bi tỳ
Vỏ ly hợp Đòn bẩy
1.2.2.2 Ly hợp ở trạng thái mở (hình 1-2b)
Khi người lái tác dụng lực lên bàn đạp để thay đổi số, các bộ phận như thanh kéo, chốt, và đòn bẩy hoạt động để di chuyển khớp trượt và ổ bi tỳ dọc trục sơ cấp Quá trình này ép các đòn mở, kéo đĩa ép nén lò xo, làm cho đĩa ma sát tách khỏi bề mặt bánh đà, giúp mômen của trục khuỷu không truyền qua trục sơ cấp, từ đó việc sang số trở nên dễ dàng hơn Sau khi hoàn thành việc sang số, người lái từ từ ngừng tác dụng lực lên bàn đạp để ly hợp trở về vị trí đóng ban đầu.
Hình 1-3 Cấu tạo bộ ly hợp loại lò xo màng
1.3.1.Phần chủ động: (gồm bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, các đòn mở, lò xo ép)
1.3.1.1 Bánh đà: Là chi tiết của động cơ vừa là chi tiết của bộ phận chủ động được làm bằng gang có tính dẫn nhiệt cao Bánh đà được bắt chặt với trục khuỷu, trên bề mặt phẳng được gia công nhẵn làm bề mặt tiếp xúc của ly hợp, mép ngoài có các lỗ ren để lắp vỏ ly hợp và có các chốt định tâm đảm bảo độ đồng tâm giữa bánh đà với vỏ ly hợp
Vỏ ly hợp được chế tạo từ thép dập, có thiết kế với các lỗ để lắp và định tâm với bánh đà Trên bề mặt vỏ, có các gờ lồi hoặc lỗ nhằm liên kết với đĩa ép, trong khi bên trong có các gờ định vị cho lò xo ép.
1.3.1.3 Đĩa ép : Làm bằng gang có khả năng dẫn nhiệt tôt Mặt tiếp giáp với đĩa bị động được gia công nhẵn, mặt đối diện có các gờ lồi định vị lò xo ép và một số gờ có lỗ để lắp cần bẩy liên kết với vỏ ly hợp
Vỏ ly hợp và đĩa ép Đĩa ma sát Đòn bẩy Đòn mở và lò xo màng ổ bi tì Bánh đà
Hình 1-5 Mặt trước và mặt sau vỏ ly hợp và đĩa ép
1.3.1.4 Các đòn mở : Làm bằng thép, một đầu có lỗ lắp với gờ có lỗ của đĩa ép bằng chốt, ở giữa có lỗ lắp với bu lông định vị trên vỏ ly hợp bằng đai ốc điều chỉnh và đầu còn lại có mặt phẳng hoặc bắt bu lông chống mòn tiếp xúc với ổ bi tỳ khi mở ly hợp
1.3.5.5 Lò xo ép: Làm bằng thép loại lò xo hình trụ có 6-9 cái, dùng để ép chặt đĩa ép và đĩa ly hợp vào bánh đà (Loại một lò xo ép dạng màng dùng trên ôtô con là loại kết hợp lò xo ép và đòn mở)
1.3.2 Phần bị động (gồm đĩa ly hợp, trục bị động)
1.3.2.1 Đĩa ly hợp (đĩa ma sát).
Moay ơ được chế tạo từ thép, có cấu trúc then hoa bên trong để kết nối với then hoa đầu trục sơ cấp của hộp số Nó bao gồm xương đĩa được tán chặt giữa hai vành thép lá, cùng với các lò xo giảm chấn, đinh tán và các tấm ma sát được làm từ bột amiăng ép với dây đồng Những vật liệu này mang lại hệ số ma sát cao, độ bền tốt và khả năng dẫn nhiệt hiệu quả.
Hình 1-6 Cấu tạo đòn mở a- Loại đòn mở rời b- Loại đòn mở kết hợp lò xo màng Đai ốc giữ đòn mở Bulông chống mòn
1.3.2.2 Trục bị động (trục sơ cấp hộp số)
Phần then hoa được lắp với đĩa bị động, trong khi đầu trục định tâm được kết nối với ổ bi ở đuôi trục khuỷu Bánh răng xiên trên trục khuỷu ăn khớp với bánh răng trên trục trung gian của hộp số.
Hình 1-8 Trục sơ cấp hộ số
+ Bàn đạp, thanh kéo (hoặc dây kéo) dùng để truyền lực đến đòn ép
+ Đòn bẩy (càng cua) dùng để điều khiển khớp trượt và ổ bi tỳ mở (cắt) ly hợp
Hình 1-9 Cấu tạo cơ cấu điều khiển ly hợp a- Điều khiển bằng cơ khí b) Điều khiển bằng thuỷ lực
1.4 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng (bộ ly hợp ma sát)
Khi người lái ngừng tác dụng lực lên bàn đạp và tăng ga, nếu xe tăng tốc chậm, kéo tải yếu hoặc không di chuyển được, có thể do mô men của động cơ không được truyền ra phía sau.
- Đĩa ly hợp và đĩa ép mòn nhiều hoặc dính dầu mỡ
- Đĩa ma sát mòn nhô phần đinh tán gây cào sước các đĩa ép và bánh đà
Pittông và xi lanh dẫn động
Bàn đạp ly hợp Bàn đạp phanh
- Điều chỉnh sai (hoặc không có) khe hở các đầu đòn mở với ổ bi tỳ
- Các lò xo ép mòn, giảm độ đàn hồi hoặc gãy
1.4.2 Ly hợp mở (cắt) không dứt khoát
Khi người lái giảm ga và tác dụng lực vào bàn đạp nhưng gặp khó khăn trong việc sang số, thường xuất hiện tiếng kêu và rung giật tại cụm ly hợp hoặc không thể sang số được.
- Đĩa ly hợp và đĩa ép bị vênh, lỏng đinh tán,
- Điều chỉnh sai hành trình tự do của bàn đạp, chiều cao các đầu đòn mở không đều (khe hở ổ bi tỳ quá lớn)
1.4.3 Ly hợp hoạt động không êm, có tiếng ồn
Nghe tiếng khua nhiều ở cụm ly hợp, xe vận hành bị rung giật
- Các chi tiét mòn nhiều, thiếu dầu mỡ bôi trơn (các chốt, ổ bi )
- Đĩa ly hợp mòn then hoa, nứt vỡ và chai cứng bề mặt ma sát, gãy yếu các lò xo giảm chấn
- Điều chỉnh các đầu đòn mở không đều
- Các lò xo ép mòn, gãy
- Động cơ và hộp số lắp không đồng tâm
1.4.4 Bàn đạp ly hợp nặng và bị rung giật
Khi người lái tác dụng lực vào bàn đạp cảm thấy nặng và rung giật
- Bàn đạp bị cong hoặc kẹt khô dầu mỡ
- Các chốt, khớp trượt khô thiếu mỡ bôi trơn
- Điều chỉnh các đầu đòn mở không đều
- Đĩa ly hợp và đĩa ép bị vênh
1.5 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa
1.5.1 Phương pháp kiểm tra chung bộ ly hợp ôtô
1.5.1.1 Kiểm tra bên ngòai cụm ly hợp
- Dùng kính phóng đại để quan sát các vết nứt, chảy rỉ bên ngoài cụm ly hợp
- Kiểm tra tác dụng và hành trình của bàn đạp ly hợp (hình 1-10) nếu không có tác dụng cần tiến hành sửa chữa kịp thời
Hình 1-10 Kiểm tra hành trình bàn đạp ly hợp (hành trình tự do và hành trình công tác)
1.5.1.2 Kiểm tra khi vận hành
Khi vận hành ôtô, nếu bạn nghe thấy tiếng kêu lạ từ cụm ly hợp và cảm thấy ly hợp không hoạt động hiệu quả, cần phải kiểm tra và điều chỉnh ngay lập tức để đảm bảo an toàn và hiệu suất của xe.
1.5.2 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của bộ ly hợp 1.5.2.1 Đĩa ly hợp
+ Hư hỏng của đĩa ly hợp : nứt, mòn các tấm ma sát và lỏng các đinh tán, đĩa cong vênh, lò xo gãy yếu, moayơ mòn cháy then hoa
Kiểm tra độ mòn và vênh của đĩa ly hợp bằng thước cặp và đồng hồ so, so sánh với tiêu chuẩn kỹ thuật: chiều cao tấm ma sát không nhỏ hơn 0,3 mm và độ vênh không lớn hơn 0,8 mm trên toàn bộ chu vi Đồng thời, cần quan sát các vết nứt, vỡ của ly hợp và kiểm tra độ lỏng của các đinh tán.
Hình 1-11 Sơ đồ kiểm tra đĩa ly hợp a- Kiểm tra mòn tấm ma sát b- Kiểm tra cong, vênh đĩa ly hợp
+ Sửa chữa Đĩa ly hợp
-Tấm ma sát nứt, mòn quá giới hạn cho phép phải thay mới Thay tấm ma sát và tán các đinh tán
- Đĩa ly hợp bị cong, vênh quá giới hạn cho phép có thể nắn hết vênh bằng dụng cụ chuyên dùng (h 1-
- Đĩa ly hợp bị nứt, mòn phần then hoa quá giới hạn cho phép phải thay mới cả bộ ly hợp
1.5.2.2 Đĩa ép và bề mặt phẳng của bánh đà
+ Hư hỏng của đĩa ép và bề mặt bánh đà: Mòn vênh bề mặt, nứt chờn hỏng lỗ ren và các gờ lắp đòn mở
Kiểm tra độ mòn vênh của bề mặt đĩa ép và bánh đà bằng đồng hồ so, đảm bảo độ vênh không vượt quá 0,2 mm Sử dụng kính phóng đại để phát hiện các vết nứt trên bề mặt.
+ Sửa chữa Đĩa ép và bề mặt phẳng bánh đà
HỘP SỐ CƠ KHÍ
2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại
- Thay đổi mômen và số vòng quay (tỉ số truyền) của động cơ phù hợp với sự thay đổi lực cản chuyển động trên đường
- Tạo nên chuyển động lùi cho ôtô
- Tách mối liên hệ truyền lực giữa động cơ và bánh xe chủ động trong thời gian dài
- Có nhiều tỉ số truyền phù hợp để nâng cao tính năng hoạt động và tính năng kinh tế của ôtô
- Sang số nhẹ nhàng, làm việc êm và có hiệu suất truyền lực cao
- Kết cấu đơn giản và có độ bến cao
- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận lợi dễ kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa
Hộp số chính được dùng trên ôtô ngày nay có 2 loại sau :
- Hộp số cơ khí ( có 3, 4, 5 số tiến và 1 số lùi) dùng nhiều cho ôtô thông dụng
- Hộp số thuỷ lực (hộp số hành tinh) dùng cho ôtô con hiện đại
Hộp số cơ khí được dùng nhiều do có cấu tạo đơn giản, dễ bảo dưỡng và sửa chữa
Hình 1-17 Kiểm tra hành trình công tác của bàn đạp
Vị trí bàn đạp mở ly hợp
2.2 Sơ đồ và nguyên lý làm việc
Hình 2-1: Cấu tạo hộp số cơ khí
Khi động cơ hoạt động, các bánh răng trên trục trung gian, trục số lùi và trục sơ cấp sẽ quay theo trục khuỷu của động cơ, trong khi các bánh răng trên trục thứ cấp không quay, ở vị trí số 0.
Khi chuyển số, lực từ người lái qua cần điều khiển khiến nạng gài số di chuyển trên trục trượt, đẩy bánh răng trên trục thứ cấp vào vị trí ăn khớp với bánh răng trên trục trung gian, hoặc đẩy bộ đồng tốc vào vị trí ăn khớp với bánh răng.
Thanh tr-ợt Càng đi số
Trôc sè lùi Bánh răng
Hình 2-2: Sơ đồ cấu tạo và mối liên kết các bánh răng khi đi số
Bánh răng trên trục thứ cấp Trôc trung gian
21 quay trơn trên trục thứ cấp) làm cho trục bị động quay, mômen được truyền từ trục sơ cấp đến trục thứ cấp
Ví dụ: Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động hộp số ô tô 3 tiến 1 lùi, loại 3 trục
Bánh răng số 1 và số 2 luôn ăn khớp, khiến trục sơ cấp chuyển động và làm trục trung gian quay theo Do đó, bánh răng số 6 trên trục thức cấp và bánh răng số 8 trên trục số lùi cũng sẽ chuyển động đồng thời.
Hình 2-3: Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động hộp số ô tô 3 tiến 1 lùi
Bánh răng số 1 và số 2 luôn ăn khớp, khiến cho khi trục sơ cấp chuyển động, trục trung gian cũng quay theo Điều này dẫn đến sự chuyển động của bánh răng số 6 trên trục thức cấp và bánh răng số 8 trên trục số lùi.
Bánh răng số 4 trên trục thức cấp sẽ kết nối với bánh răng số 3 trên trục trung gian, tạo thành một đường truyền mô men từ trục sơ cấp qua bánh răng số 1, bánh răng số 2, và tiếp tục qua bánh răng số 3, bánh răng số 4 trước khi quay trở lại trục thức cấp.
Bộ đồng tốc trên trục thức cấp sẽ kết nối với bánh răng số 6, tạo thành đường truyền mô men từ trục sơ cấp qua bánh răng số 1, bánh răng số 2, trục trung gian, bánh răng số 5, và cuối cùng đến bánh răng số 6 trên trục thức cấp.
Bộ đồng tốc trên trục thức cấp sẽ ăn khớp với bánh răng số 1, tạo ra đường truyền mô men từ trục sơ cấp qua bánh răng số 1 và bộ đồng tốc đến trục thức cấp Đây là tay số truyền thẳng với tỷ số truyền bằng 1.
-Vị trí tay số lùi:
Khi bánh răng số 4 trên trục thức cấp di chuyển sang phải để khớp với bánh răng số 8 trên trục số lùi, bánh răng số 7 trên trục trung gian sẽ tiếp tục ăn khớp với bánh răng số 8, dẫn đến việc trục thức cấp quay ngược chiều so với ban đầu Quá trình truyền mô men diễn ra theo thứ tự: trục sơ cấp → bánh răng số 1 → bánh răng số 2 → trục trung gian → bánh răng số 7 → bánh răng số 8 → bánh răng số 4 → trục thức cấp.
- Hộp số này gồm 04 trục: trục sơ cấp, trục trung gian, trục thức cấp và trục số lùi
- Các bánh răng 1 -2 ; 5-6; 7-8 luông ăn khớp với nhau
- Bánh răng 3-4; 7-8 là bánh răng thẳng và bánh răng 1-2; 5-6 là bánh răng nghiêng
-Loại này được sử dụng nhiều trên các ô tô
2.3.1 Trục chủ sơ cấp (chủ động)
Trục chủ sơ cấp được chế tạo từ thép, kết hợp liền với bánh răng chủ động và vành răng, có thiết kế then hoa để lắp đĩa ly hợp Phần đầu của trục sơ cấp được kết nối với ổ bi ở đuôi trục khuỷu và cũng được lắp với ổ bi tại vỏ hộp số.
2.3.2 Trục thứ cấp (trục bị động)
Trục thứ cấp được thiết kế với các rãnh then hoa để lắp đặt bánh răng gài số và các bộ đồng tốc di trượt Phần đầu trước của trục thứ cấp có một vòng bi đũa gắn vào hốc của bánh răng trên trục sơ cấp, trong khi đầu sau kết nối với ổ bi cầu tại vỏ hộp số Trục cũng có phần ren để lắp với bộ phận báo tốc độ và số km xe chạy, và cuối cùng, trục được kết nối với mặt bích nối trục các đăng.
Trục trung gian được lắp giữa hai ổ bi cầu trong vỏ hộp số, với các bánh răng được chế tạo liền với trục Một trong số các bánh răng này luôn ăn khớp với bánh răng trên trục chủ động.
Trục số lùi lắp chặt trong vỏ hộp số có một (hoặc hai) bánh răng quay trơn trên trục có hai vòng bi kim
Hình 2-4: Cấu tạo hộp số cơ khí
2.3.5 Vỏ và nắp hộp số
Vỏ và nắp hộp số được chế tạo từ gang hoặc hợp kim nhôm, đảm bảo độ bền và hiệu suất Vỏ hộp số không chỉ chứa các cụm trục và bánh răng số mà còn lưu trữ dầu bôi trơn, thường là loại dầu API GL có độ nhớt 75w, giúp giảm ma sát và nâng cao hiệu quả hoạt động của hộp số.
80 w) Trên vỏ có các lỗ lắp các ổ bi cầu, các lỗ ren để lắp các mặt bích và nắp hộp số
Hình 2-5: Vỏ và nắp trong hộp số
2.3.6 Cơ cấu điều khiển hộp số
Cơ cấu điều khiển hộp số, được lắp trong nắp hộp số, bao gồm cần điều khiển, các trục trượt, càng sang số, bộ đồng tốc và cơ cấu khoá hãm Nó giúp việc sang số diễn ra nhẹ nhàng và êm ái, với mỗi lần sang số chỉ di chuyển một trục trượt và chuyển đổi một số.
Bộ đồng tốc giúp đồng bộ hóa tốc độ của trục bị động với bánh răng cần sang số, từ đó mang lại trải nghiệm sang số êm ái và dễ dàng.
Tác dụng đồng tốc được hình thành từ hai vành răng đồng tốc, trong đó mặt côn bên trong của chúng khớp với mặt côn bên ngoài của các bánh răng khi chuyển số.
Hình 2- 6 Cấu tạo cơ cấu điều khiển hộp số
Hình 2-2 Cấu tạo cơ cấu điều khiển hộp số
Hình 2-7: Cấu tạo bộ đồng tốc
HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại
- Tự động thay đổi mô men và số vòng quay (tỉ số truyền) của động cơ phù hợp với sự thay đổi lực cản chuyển động trên đường
- Tạo nên chuyển động lùi cho ô tô
- Tách mối liên hệ truyền lực giữa động cơ và bánh xe chủ động trong thời gian dài
- Có nhiều tỉ số truyền phù hợp để nâng cao tính năng hoạt động và tính năng kinh tế của ô tô a) b)
Hình 2-8 Kiểm tra hư hỏng các bánh răng hộp số a Kiểm tra bánh răng mòn vênh; b Kiểm tra mòn vành răng đi số
Hình 4-2 Kiểm tra hư hỏng các chi tiết hộp số
Hình 2-6 Kiểm tra bánh răng và càng sang số a-Kiểm tra bánh răng b-Kiểm tra càng sang số và bộ đòng tốc
- Tự động điều khiển chính xác, làm việc êm và có hiệu suất truyền lực cao
- Kết cấu đơn giản và có độ bền cao
- Kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa dễ dàng
Hộp số tự động hay còn gọi là hộp số hành tinh có 2 loại sau:
- Hộp số hành tinh lắp với truyền động các đăng
- Hộp số hành tinh lắp với bộ vi sai của cầu chủ động
3.2 Sơ đồ và nguyên lý làm việc
Hình 3-1.Hộp số tự động
3.2.1 Trạng thái chọn số trung gian hoặc dừng xe (N hoặc P )
Hình 3-2 Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh vị trí N
Trục sơ cấp B/ răng bao
B/ răng hành tinh Trục trung gian
B/ răng chủ động Phanh đĩa B 2
Khi chọn số ở vị trí P (dừng xe) và N (số mo - trung gian), trục sơ cấp kết nối với rô to tua bin, làm quay giá đỡ ly hợp Trong trạng thái này, các ly hợp sẽ mở, trong khi trục trung gian được khóa với vỏ hộp số, đảm bảo xe ở trạng thái dừng hoặc đang trong quá trình chọn số.
- Bánh răng mặt trời trước và sau lắp trên trục trung gian và quay liền một khối
- Cần dẫn của bộ hành tinh trước và bánh răng bao của bộ hành tinh sau ăn khớp bằng then hoa với trục trung gian
Bánh răng chủ động trung gian được lắp với trục trung gian thông qua then hoa, tương ứng với trục thứ cấp của hộp số không kết nối với bộ vi sai Bánh răng này ăn khớp với bánh răng bị động trung gian, giúp truyền động đến bộ vi sai một cách hiệu quả.
- Ly hợp truyền thẳng (ly hợp trước gần bộ biến mô), dùng để truyền chuyển động từ trục sơ cấp đến bánh răng mặt trời trước và sau
- Ly hợp số tiến (ly hợp sau), dùng để truyền chuyển động từ trục sơ cấp đến bánh răng bao bộ hành tinh trước
- Phanh dải dùng để khoá bánh răng mặt trời trước và sau
Phanh nhiều đĩa trước được sử dụng để khóa bánh răng mặt trời, ngăn không cho chúng quay ngược chiều kim đồng hồ, trong khi khớp một chiều trên trục trung gian hoạt động hiệu quả.
- Phanh nhiều đĩa sau dùng để khoá cần dẫn bộ hành tinh sau không cho quay ngược và thuận chiều kim đồng hồ (khi chọn số lùi và số 1)
Khớp một chiều trong trục trung gian được sử dụng để khóa bánh răng mặt trời, ngăn không cho chúng quay ngược chiều kim đồng hồ trong quá trình phanh, khi nhiều đĩa trước đang hoạt động.
- Khớp một chiều ngoài, dùng để khoá cần dẫn bộ hành tinh sau không cho quay ngược chiều kim đồng hồ
3.2.2 Trạng thái chọn số thấp L
Hình 3-3 Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh vị trí L
B/ răng bao Trục trung gian B/ răng bao Trục thứ cấp
B/ răng hành tinh Cần dẫn
Khớp một chiều B/ răng mặt trời
- Chuyển động bánh răng bao là chủ động, bánh răng mặt trời cố định và cần dẫn sẽ là bị động
Khi bánh răng bao quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh sẽ quay xung quanh bánh răng mặt trời và đồng thời quay trên trục của nó theo chiều kim đồng hồ Điều này dẫn đến việc giảm tốc độ của cần dẫn và trục trung gian, tùy thuộc vào số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời, với tỷ số truyền (i) dao động từ 2,5 đến 5,0.
Khi lựa chọn số ở vị trí L hoặc 2 (số 1), ly hợp trước và sau sẽ được khóa, cùng với khớp một chiều cũng ở trạng thái khóa Trục sơ cấp sẽ quay và truyền mô men qua ly hợp, dẫn đến hai bánh răng mặt trời, giúp trục trung gian quay và cho phép xe vượt đèo dốc cao.
Khi đặt cần số ở vị trí 2, ly hợp trước được khoá và phanh dải cũng ở trạng thái khoá với vỏ hộp số Trục sơ cấp quay, truyền mô men qua giá ly hợp đến bánh răng bao và cần dẫn sau, khiến cho trục trung gian quay, giúp xe vượt đèo dốc trung bình hiệu quả.
3.2.3 Trạng thái chọn số cao (số truyền thẳng D)
- Chuyển động của cần dẫn là chủ động, bánh răng mặt trời cố định và bánh răng bao sẽ là bị động
Khi dẫn quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh sẽ quay xung quanh bánh răng mặt trời và đồng thời quay trên trục của nó theo cùng chiều.
Hình 3-4 Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh vị trí D
Trục sơ cấp B/ răng bao
B/ răng hành tinh Trục trung gian
B/ răng chủ động Phanh đĩa B 2
31 hồ, làm cho tốc độ của bánh răng bao và trục trung gian tăng lên tùy theo số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời (i =1,5 - 2,0)
Khi chọn số ở vị trí D (số 3), ly hợp trước và sau được khoá và phanh dải cũng ở trạng thái khoá với vỏ hộp số Trục sơ cấp quay, truyền mô men qua giá ly hợp đến bánh răng bao và cần dẫn sau, trong khi bộ bánh răng hành tinh trước không quay Điều này khiến cho trục trung gian quay cùng tốc độ với trục sơ cấp khi xe di chuyển trên đường thẳng và bằng phẳng.
3.2.4 Trạng thái chọn số truyền tăng (cao tốc – OD)
Bộ bánh răng hành tinh OD được lắp trong bánh răng chủ động với tỉ số truyền từ 0,6 đến 0,8 Hệ thống này bao gồm một ly hợp nhiều đĩa, một bộ phanh nhiều đĩa và một khớp một chiều, tất cả được lắp thêm sau bánh răng chủ động trung gian.
- Chuyển động của cần dẫn là chủ động, bánh răng mặt trời cố định và bánh răng bao sẽ là bị động
Khi đặt cần ở vị trí OD, mô men được truyền từ trục trung gian sang cần dẫn OD, khiến OD quay theo chiều kim đồng hồ Ly hợp và khớp một chiều của bộ truyền OD sẽ khóa cứng, làm cho các bánh răng hành tinh quay quanh bánh răng mặt trời và quay trên trục của nó theo chiều kim đồng hồ.
Hình 3-5 Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh (vị trí OD)
Cần dẫn OD Trục sơ cấp
B/ răng hành tinh B/ răng mặt trời Phanh đĩa OD
- Do phanh OD khoá bánh răng mặt trời làm cho bánh răng bao quay theo chiều kim đồng hồ có tốc độ nhanh hơn cần dẫn OD
3.2.5 Trạng thái chọn số đảo chiều (số lùi R)
- Chuyển động của bánh răng mặt trời là chủ động, cần dẫn cố định và bánh răng bao sẽ là bị động
Khi bánh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó do cần dẫn cố định Điều này dẫn đến việc bánh răng bao và trục trung gian cũng quay ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ giảm, phụ thuộc vào số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời, với tỷ lệ truyền động (i) từ 4,0 đến 1,5.
Khi chọn số ở vị trí R (số lùi), cần đảm bảo ly hợp trước, sau và khớp một chiều được khóa Trục sơ cấp sẽ quay và truyền mô men qua giá ly hợp đến bánh răng mặt trời trước và sau Nhờ có cần dẫn cố định, bánh răng bao và trục trung gian sẽ quay ngược chiều với trục sơ cấp, từ đó thực hiện chuyển động lùi cho ô tô.
Hình 3-6 Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh (vị trí số lùi R)
3.3.1 Trục sơ cấp (chủ động)
Trục sơ cấp làm bằng thép có then hoa để lắp moayơ của rô to tua bin và một đầu lắp với moayơ ly hợp truyền thẳng
Hình 3-5 Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh (vị trí R)
Trục sơ cấp B/ răng bao
B/ răng bao B/ răng hành tinh
Trục trung gian Cần dẫn
Hình 3-7 Trục sơ cấp và bánh răng hành tinh
Trục trung gian lắp đồng tâm với trục sơ cấp, trên trục có phần then hoa để lắp bánh răng trung gian và các bánh răng mặt trời
- Đối với hộp số lắp với bộ vi sai, có trục chủ động vi sai lắp song song với trục trung gian
Hình 3-8 Trục và bánh răng trung gian
3.3.3 Các bánh răng, ly hợp và phanh dải
Bánh răng hành tinh Simpon bao gồm hai bộ hành tinh lắp trên trục trung gian, với mỗi bộ có một bánh răng mặt trời, bốn bánh răng hành tinh và một bánh răng bao ngoài Các bánh răng này được kết nối với nhau thông qua chốt lắp trên cần dẫn, tạo nên hệ thống truyền động hiệu quả.
- Một cặp bánh răng chủ động và bị động lắp trên trục trung gian và trục chủ động vi sai
- Hai bộ ly hợp ma sát gồm nhiều đĩa ép và đĩa ma sát lắp bên ngoài bánh răng bao
Hình 3-9 Bánh răng bao, đĩa ly hợp và đĩa phanh dải
- Hai bộ phanh nhiều đĩa lắp ngoài bánh răng bao sau và một bộ phanh dải lắp ngoài cụm bánh răng bao trước
Hình 3-10 Bơm dầu và biến mô
Vỏ và nắp hộp số được chế tạo từ hợp kim nhôm, có chức năng chứa các cụm trục, bánh răng số và dầu bôi trơn (Dexron II ATF) Trên vỏ hộp số, có các lỗ để lắp trục và ổ bi cầu, cùng với các te hộp số dùng để chứa dầu và hệ thống van điều khiển.
3.3.5 Cơ cấu điều khiển hộp số
- Cơ cấu điều khiển hộp số gồm có: cần điều khiển chọn số lắp trong ca bin xe và cụm van thủy lực lắp trong các te hộp số
3.4 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng
3.4.1 Điều khiển cần chọn số khó khăn
Khi người lái điều khiển cần chọn số cảm thấy nặng hơn bình thường và có tiếng kêu
- Cần chọn số bị kẹt hoặc cong
- Van điều khiển kẹt hỏng
3.4.2 Hộp số tự nhảy số
Khi ô tô vận hành, người lái không điều khiển cần chọn số, nhưng hộp số tự động thay đổi mô men không phù hợp với tình trạng mặt đường
- Cơ cấu ly hợp mòn hoặc kẹt hỏng
- Bộ phanh hãm mòn hỏng không còn tác dụng
- Hệ thống điều khiển: các bộ cảm biến hoặc van thuỷ lực kẹt hỏng
3.4.3 Hộp số hoạt động không êm, có tiếng ồn khác thường
Nghe tiếng ồn, khua nhiều ở hộp số khi xe vận hành
- Các trục mòn và bánh răng hành tinh mòn, nứt gãy hoặc trục cong
- Các cụm phanh hoặc ly hợp nứt, vỡ
3.4.4 Hộp số không hoạt động
Khi đã chọn số và vận hành ô tô nhưng xe không hoạt động
- Hệ thống điều khiển thuỷ lực hỏng
- Bơm dầu hỏng không hoạt động
- Các trục và bánh răng kẹt hỏng nứt vỡ ổ bi
3.4.5 Hộp số chảy, rỉ dầu bôi trơn
- Bên ngoài hộp số rỉ, chảy dầu
- Vỏ hộp số bị nứt
- Bề mặt lắp ghép bị nứt, joăng đệm hỏng
- Bu lông hãm chờn hỏng
3.5 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa
3.5.1 Kiểm tra chung hộp số
3.5.1.1 Kiểm tra khi điều khiển cần chọn số Điều khiển cần chọn số phải nhẹ nhàng và êm
CÁC ĐĂNG
Hình 4 -1 Sơ đồ cấu tạo truyền động các đăng
4.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại
Truyền động các đăng là một bộ phận của hệ thống truyền lực ôtô được đặt giữa hộp số và cầu chủ động
Truyền động các đăng là hệ thống quan trọng trong việc truyền dẫn mômen xoắn từ hộp số đến cầu chủ động, cũng như từ cầu trước chủ động đến bánh xe, giúp đảm bảo sự hoạt động hiệu quả giữa các trục không đồng tâm.
- Truyền dẫn hết mômen xoắn ở bất cứ mọi tốc độ quay
- Làm việc êm, ít rung và có hiệu suất truyền lực cao
- Kết cấu đơn giản và có độ bến cao
- Kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa thuận lợi dễ dàng
- Các đăng nối giữa hộp số chính và cầu chủ động
-.Các đăng nối giữa cầu chủ động với bánh xe
4.1.3.2 Theo đặc điểm động học
Các đăng khác tốc xảy ra khi tốc độ quay của trục chủ động và trục bị động không giống nhau, trong khi đó, các đăng đồng tốc có tốc độ quay của cả hai trục này bằng nhau.
- Các đăng có chốt chữ thập
4.2 Sơ đồ và nguyên lý làm việc
Trục các đăng Cầu chủ động
Cầu chủ động tr-íc Động cơ
Hình 4-2 Sơ đồ cấu tạo truyền động các đăng khác tốc
Khi hai trục được kết nối bằng một khớp, nếu chúng đồng tâm, tốc độ quay của cả hai trục sẽ giống nhau (ω2 = ω1) Ngược lại, nếu hai trục không đồng tâm và lệch nhau một góc α, tốc độ quay sẽ khác nhau (ω2 ≠ ω1) Sự chênh lệch tốc độ này sẽ gia tăng khi góc lệch α lớn hơn, dẫn đến hiện tượng gọi là khác tốc, làm tăng tải trọng động cho hệ thống truyền động các đăng.
Hình 4-3 Sơ đồ cấu tạo truyền động các đăng đồng tốc
Khi trục chủ động quay với tốc độ ω1, trục trung gian sẽ quay với tốc độ ω2 khác với ω1, và trục trung gian này cũng làm cho trục bị động quay với tốc độ ω3 không bằng ω2.
Trục chủ động và trục bị động phải song song, đảm bảo rằng tốc độ quay của chúng là đồng nhất, tức là ω3 = ω1 Thực nghiệm chứng minh rằng để đạt được điều này, cần có điều kiện góc α1 = α2 và mặt phẳng các đầu nạng của trục trung gian 2 phải nằm trên cùng một mặt phẳng, cần lắp đặt đúng theo dấu hình 4-3.
Hình 4-4 Sơ đồ cấu tạo truyền động các đăng đồng tốc kiểu bi
Nạng các đăng Trục bị động
Trục chủ động Chốt chữ thập ổ bi kim Chốt chữ thập
Viên bi định vị Viên bi truyền lực
Trục bị động Trục chủ động
Nguyên lý hình thành các đăng kiểu bi dựa trên một bộ truyền bánh răng côn có kích thước hình học đồng nhất.
Khi hai đường tâm trục thay đổi, tức là khi thay đổi góc nghiêng truyền mômen để có điều kiện đồng tốc (ω2 = ω1) thì phải đảm bảo
- Giữ nguyên khoảng cách từ điểm truyền lực tới điểm giao nhau của hai đường tâm trục
- Điểm truyền lực luôn luôn nằm trên mặt phẳng phân giác của góc tạo nên giữa hai đường tâm trục cho phép lệch với trạng thái trung gian 15 0
- Các viên bi thực hiện truyền lực phải nằm giữa hai phần chủ động và bị động
4.3.1.Truyền động các đăng khác tốc (các đăng đơn)
Trục chủ động 1 được chế tạo từ thép ống, bên trong có then hoa để kết nối với hộp số Một đầu của trục có mặt bích để lắp nạng chữ U, trong khi hai đầu chốt chữ thập được kết nối thông qua hai ổ bi kim.
Trục bị động 2 bao gồm hai phần kết nối với nhau qua then hoa, mỗi đầu được trang bị nạng chữ U và lỗ lắp cho chốt chữ thập bằng ổ bi kim Tất cả các trục các đăng được cân bằng chính xác và có dấu lắp ghép ở hai đầu nạng (khớp nối).
4.3.2 Truyền động các đăng đồng tốc (các đăng kép)
Trục chủ động được chế tạo từ thép ống, bên trong có then hoa hoặc mặt bích để kết nối với hộp số Một đầu trục có mặt bích được gia công liền với nạng chữ U, giúp lắp ghép với hai đầu chốt chữ thập thông qua hai ổ bi kim.
Trục trung gian bao gồm hai phần được kết nối với nhau bằng then hoa, với hai đầu hình chữ U và có lỗ để lắp vào hai đầu còn lại của chốt chữ thập thông qua hai ổ bi kim.
Trục bị động là thành phần quan trọng trong hệ thống truyền lực của cầu chủ động, bao gồm ống then hoa kết nối với đầu trục chủ động và mặt bích cùng nạng bị động gắn với trục trung gian qua khớp chữ thập Để đảm bảo hiệu suất hoạt động, các trục và khớp các đăng cần được cân bằng chính xác và có dấu lắp ghép rõ ràng ở hai đầu nạng.
Trên ô tô, hệ thống truyền động sử dụng liên hợp hai khớp các đăng khác tốc (các đăng kép) được sắp xếp theo sơ đồ chữ Z hoặc chữ V Hệ thống này bao gồm ba trục: trục chủ động, trục trung gian (gồm hai nửa) và trục bị động.
4.2.3 Truyền động các đăng đồng tốc kiểu bi
Truyền động các đăng đồng tốc khiểu bi được lắp trên cầu trươc dẫn hướng và chủ động bao gồm:
Trục chủ động được chế tạo từ thép và có thiết kế then hoa để kết nối với hộp vi sai Một đầu của trục được trang bị nạng khớp cầu chữ C, trong khi hai bên nạng có các rãnh tròn chứa các viên bi nhằm truyền lực hiệu quả.
Trục bị đông có cấu tạo tương tự như trục chủ động, được lắp đối diện để tạo thành một khớp Khớp này chứa 5 viên bi, trong đó một viên nằm ở tâm khớp với lỗ và chốt định vị, còn 4 viên bi xung quanh có nhiệm vụ truyền lực.
Hình 4-5 Sơ đồ cấu tạo truyền động các đăng đồng tốc
4.3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng
4.3.1 Trục các đăng làm việc có tiếng ồn
+ Hiện tượng: Khi ôtô hoạt động có tiếng kêu khác thường ở cụm các đăng
- Các trục cong, vênh, nứt gãy và mòn then hoa
- Nạng bị nứt, mòn lỗ lắp bi và chờn hỏng lỗ ren
- Các ổ bi kim mòn, vỡ (các viên bi và rãnh của nạng các đăng loại bi bị mòn)
- Trục chữ thập nứt, mòn
4.3.2 Trục các đăng bị gãy
+ Hiện tượng: Khi ôtô không vận hành được
- Trục và khớp các đăng bị gãy đứt
- Gãy, đứt các bu lông
- Vỡ các viên bi của truyền động các đăng kiểu bi
4.4 Phương pháp kiểm tra sửa chữa các đăng
4.4.1 Phương pháp kiểm tra chung các đăng
- Kiểm tra: Dùng kính phóng đại để quan sát các vết nứt bên ngoài trục và các khớp nối của truyền động các đăng
4.4.1.2 Kiểm tra khi xe vận hành
Khi vận hành ôtô, hãy chú ý lắng nghe âm thanh từ cụm truyền động các đăng Nếu phát hiện tiếng kêu bất thường, cần kiểm tra và sửa chữa ngay để đảm bảo an toàn và hiệu suất cho xe.
Viên bi định vị Viên bi truyền lực
Trục bị động Trục chủ động
4.4.2 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của các đăng
4.4.2.1 Các trục và nạng của truyền động các đăng a) Hư hỏng và kiểm tra (hình 4-6a)
- Hư hỏng các trục và nạng: nứt, cong, mòn lỗ lắp ổ bi và phần then hoa
CẦU XE
5.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại
Cầu xe là bộ phận quan trọng nằm ngang giữa hai bánh xe dưới gầm xe, chịu trách nhiệm cho toàn bộ tải trọng của xe thông qua hệ thống treo Nó có nhiệm vụ phân bố tải trọng này đều lên các bánh xe, đảm bảo sự ổn định và an toàn khi di chuyển.
- Cầu dẫn hướng dùng để đỡ toàn bộ trọng lượng phần được treo của ôtô: động cơ, ly hợp, hộp số, khung xe, vỏ xe, buồng lái, thùng hàng…
- Chịu các lực tác dụng giữa mặt đường và khung hoặc vỏ ôtô (lực thẳng đứng, lực dọc và lực ngang) cũng như moment phản lực
Ngoài những yêu cầu chung, cầu dẫn hướng còn phải thoả mãn yêu cầu riêng và phải đảm bảo những yêu cầu sau:
- Truyền lực tốt giữa khung hoặc vỏ của ôtô với bánh xe dẫn hướng (cùng với bộ phận treo)
- Các bánh xe dẫn hướng có động học đúng khi dịch chuyển theo mặt phẳng đứng
- Góc đặt trục đứng và bánh xe phải đúng
- Trọng lượng của phần không được treo phải nhỏ, nhưng phải có độ cứng cao và đủ độ bền
Cầu dẫn hướng thường đặt ở đầu trước của xe nên gọi là cầu trước dẫn hướng và được chia ra:
- Loại cầu trước dẫn hướng là trục liền: Thường dùng trên ôtô với hệ thống treo phụ thuộc
- Loại cầu trước dẫn hướng cắt (không phải là liền trục): Thường dùng trên ôtô với hệ thống treo độc lập
Cầu trước dẫn hướng chủ động không chỉ có chức năng dẫn hướng mà còn đảm nhận vai trò truyền moment quay từ hệ thống truyền lực chính đến các bánh xe, đồng thời truyền lực kéo lên khung xe.
5.2 Sơ đồ và nguyên lý làm việc
5.2.1 Cầu dẫn hướng không chủ động
Hình 5.1: Cầu dẫn hướng không chủ động 1- Nhíp; 2 –Dầm; 3,5- Cam quay; 4 – Trục đứng; 6 – Bánh xe
Dầm cầu dẫn hướng không chủ động nối với khung bởi hệ thống treo phụ thuộc gồm: nhíp (1), dầm (2) được nối với khung qua nhíp (1)
Ở hai đầu dầm có hai lỗ trụ với trục đứng (4) và cam quay (3) nối với cần (2) Trên cam quay (5) có bánh xe (6) quay tự do, trong khi đòn quay (3) với đầu hình cầu kết nối với hệ thống lái Quá trình quay của cam được điều khiển bởi người lái thông qua hệ thống lái.
Đối với ôtô trang bị hệ thống treo trước độc lập, cần sử dụng dầm cầu cắt thay vì dầm cầu liền Việc áp dụng dầm cầu cắt với các hệ thống treo khác nhau đã được nghiên cứu kỹ lưỡng trong chương về hệ thống treo.
5.2.2 Cầu dẫn hướng chủ động
Hình 5.2 Cầu dẫn hướng chủ động 1- Truyền lực chính; 2- Bánh răng côn bị động; 3 – Vi sai; 4- Bán trục;
5 – Đòn quay; 6- Cam quay; 7- Trục; 8 – Các đăng đồng tốc; 9 – Dầm cầu
Truyền động từ hộp số đến bánh răng côn chủ động (1) để chuyển lực chính, sau đó lực được truyền tới bánh răng côn bị động (2) qua vi sai (3) Tiếp theo, lực được dẫn đến bán trục (4) và qua khớp cac đăng đồng tốc đến trục (7), cuối cùng dẫn động bánh xe.
Khi người lái điều khiển bánh xe quay sang phải hoặc trái, lực tác động lên hệ thống lái thông qua đòn (5) của cam quay (6) cho phép cam quay xoay quanh dầm cầu.
Khi cam quay quanh dầm cầu, trục cũng phải quay theo, dẫn đến việc bánh xe bị lái đi một góc Các đăng đồng tốc có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo trục quay với tốc độ góc ổn định khi bánh xe thay đổi góc độ trong phạm vi kết cấu cho phép.
5.2.1.1 Truyền lực chính loại đơn
1 Đầu trục có ren; 2 Rãnh then hoa; 3.5 Ổ bi; 4 Bánh răng chủ động; 6
Bánh răng bi động Hình 5-3 Truyền lực chính đơn
Cấu tạo của truyền lực chính đơn bao gồm một cặp bánh răng côn, trong đó bánh răng chủ động (quả dứa) nhỏ hơn bánh bị động (vành chậu) Bánh răng côn chủ động được chế tạo liền trục và quay trên hai ổ bi côn Giữa thân cầu sau và bánh răng côn chủ động có đệm điều chỉnh, trong khi đầu trước trục bánh răng côn chủ động được lắp mặt bích để kết nối với trục các đăng từ hộp số Bánh răng côn bị động được lắp trên vỏ hộp vi sai, và vỏ vi sai cũng quay trên hai ổ bi côn, với đệm điều chỉnh giữa cốc của các ổ bi và thân cầu.
Mô men từ trục thứ cấp của hộp số được truyền qua các đăng tới bánh răng côn chủ động và bị động Hộp vi sai cho phép tốc độ quay của hai bán trục khác nhau, tùy thuộc vào sức cản của mặt đường.
5.2.1.2 Truyền lực chính loại kép
Hình 5.2 Truyền lực chính kép
Cấu tạo của truyền lực chính kép bao gồm hai cặp bánh răng côn và trụ, trong đó bánh răng chủ động nhỏ hơn bánh răng bị động Bánh răng côn chủ động được chế tạo liền với trục, trục này quay trên hai ổ bi và có đệm điều chỉnh giữa thân cầu sau và bánh răng côn chủ động Đầu trước của trục bánh răng côn chủ động có lắp bích để kết nối với trục các đăng từ hộp số Bánh răng côn bị động và bánh răng trụ chủ động được lắp trên cùng một trục, cũng quay trên hai ổ bi với các đệm điều chỉnh giữa cối của ổ bi và thân cầu Cuối cùng, bánh răng trụ bị động được lắp trên thân của hộp vi sai.
Vỏ truyền lực chính được chế tạo từ thép, có thể là liền hoặc rời với vỏ cầu chủ động, nhằm chứa các chi tiết và bộ phận của cầu chủ động Phần giữa của vỏ nhô lớn để lắp truyền lực chính và chứa dầu bôi trơn, trong khi hai bên được thiết kế để lắp hai bán trục và moayơ.
1.Bánh răng quả dứa; 2 Bánh răng vành chậu; 3, 4 Cặp bánh răng trụ 5 trung gian; 5 Trục trung gian
Hình 5-3: Sơ đồ cấu tạo chung truyền lực chính
Bánh răng trung gian Bán trục
Bánh răng chủ động Ô bi côn
Bánh răng bị động Đai ốc điều chỉnh
Vỏ truyền lực chính Ô bi côn
Mô men từ trục thứ cấp của hộp số được truyền qua các đăng đến bánh răng côn chủ động, sau đó tới cặp bánh răng trụ Hộp vi sai cho phép tốc độ quay của hai bán trục khác nhau, tùy thuộc vào sức cản của mặt đường.
Bộ vi sai làm cho các bánh xe chủ động quay với tốc độ khác nhau khi ô tô quay vòng, đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn
Thân vi sai bao gồm hai nửa liên kết bằng bu lông và quay trên ổ bi côn trong lòng cốc đỡ Giữa vành cốc đỡ và thanh bên cầu có các đệm điều chỉnh Thân vi sai có gờ lắp vành răng côn bị động, bên trong chứa hai bánh răng côn bánh trục và bốn bánh răng côn hành tinh khớp với nhau Đầu trục bánh răng hành tinh được ép chặt vào hai nửa thân vi sai, trong khi bánh răng con bán trục được kết nối với bánh răng chủ động của cặp truyền lực cuối cùng bằng then hoa.
1 Bích nối 2 Vòng đệm điều chỉnh 3 Bánh răng quả dứa
4 Đai ốc điều chỉnh 5 Bán trục sau 6 Bánh răng vi sai
7 Hộp bán trục cầu sau 8 Vòng bi bán trục 9 Vỏ hộp vi sai
10 Bánh răng bán trục 11 Bánh răng vành chậu 12 Ổ lăn côn
13 Trục bánh răng vi sai
Hình 5.4 Bộ vi sai bánh răng
Khi xe di chuyển trên đường thẳng, lực cản lăn giữa mặt đường và hai bánh xe là đồng nhất Bánh răng chủ động trong hệ thống truyền lực làm cho vi sai quay, dẫn đến việc toàn bộ khối vi sai, bao gồm vỏ, trục chữ thập và các bánh răng vệ tinh, cũng quay theo Các bánh răng vệ tinh tương tác với các bánh răng hành tinh ở bên phải và bên trái, từ đó tạo ra lực đẩy cho các bánh xe.
48 răng của hành tinh này quay với tốc độ đồng nhất, khiến cho các bánh răng vệ tinh không xoay quanh trục của chúng Kết quả là hai bánh xe quay theo cùng một tốc độ.
BÁN TRỤC – MOAY Ơ BÁNH XE
6.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại
6.1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại của bán trục
+ Nhiệm vụ :Bán trục truyền chuyển động quay của động cơ đã qua hộp số và vi sai cầu chủ động đến các bánh chủ động
- Truyền được hết mô men quay đến các bánh xe chủ động, khi hệ thống treo
51 làm việc ở bất kỳ vị trí nào
- Khi truyền mô men quay đến các bánh xe chủ động phải đảm bảo tốc độ góc của các bánh xe luôn ổn định
- Theo trạng thái tải trọng tác dụng lên bán trục mà tùy theo cách bố trí ổ bi ta có bán trục chịu tải khác nhau
- Theo điều kiện làm việc người ta chia bán trục thành hai loại loại bán trục giảm tải 1/2 và loại bán trục giảm tải hoàn toàn
6.1.2 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại của Moay ơ
+ Nhiệm vụ: Moay ơ truyền mô men xoắn từ bán trục đến bánh xe chủ động + Yêu cầu: Cấu tạo đơn giản và có độ bền cao
- Moayơ lắp chặt với trục bánh xe (ôtô con)
- Moayơ lắp lỏng với trục bánh xe (ôtô tải)
6.2 Cấu tạo bán trục – moay ơ bánh xe
6.2.1 Cấu tạo của bán trục
6.2.1.1 Loại giảm tải hoàn toàn
Bán trục thép hợp kim được thiết kế với một đầu có then hoa để kết nối với bánh răng côn trong bộ vi sai, trong khi đầu kia có mặt bich để lắp vào moayơ của bánh xe chủ động, giúp bánh xe quay trơn tru trên hai ổ bi côn.
Bán trục giảm tải hoàn toàn (thường dùng trên các ôtô tải ) chịu các lực sau:
- Mô men xoắn vặn bán trục
- Các lực và mô men khác đều truyền qua hai ổ bi côn đến vỏ cầu chủ động
Hình 6-1: Sơ đồ cấu tạo chung về cụm bán trục giảm tải hoàn toàn
6.2.1.2 Loại giảm tải một nữa
Bán trục thép hợp kim được thiết kế với một đầu có then hoa kết nối với bánh răng côn trong bộ vi sai, trong khi đầu còn lại có phần côn để gắn chặt với moayơ của bánh xe chủ động Trục này được lắp đặt quay trên một ổ bi cầu, nằm trong vỏ cầu.
Bán trục giảm tải một nửa (thường dùng trên các ôtô con) chịu các lưc sau:
- Mô men uốn và men xoắn vặn bán trục
- Lực chiều trục T lúc bánh xe bị trượt ngang
Khi xe ô tô hoạt động, mô men xoắn được truyền từ bộ vi sai qua bánh răng bán trục đến phần then hoa của bán trục và mặt bích (hoặc moayơ), giúp bánh xe chủ động quay.
Hình 6-3: Hoạt động của bán trục
6.2.2.1 Moayơ lắp chặt với trục bánh xe (hình 6 – 4b)
Moayơ được lắp chặt với trục bánh xe và bán trục, với thiết kế liền khối Trên moayơ có các bu lông dùng để gắn tang trống phanh và vành bánh xe, đảm bảo sự ổn định và an toàn trong quá trình vận hành.
6.2.2.2 Moayơ lắp lỏng với trục bánh xe (hình 6 – 4a)
Moayơ lắp lỏng với trục bánh xe được thiết kế với hai lỗ gia công chính xác để lắp hai ca bi và ổ bi côn Bên ngoài, moayơ có vành đĩa với các lỗ khoan để lắp tang trống phanh, cùng với bề mặt đầu phẳng có các lỗ ren để lắp mặt bích của bán trục.
Khi xe ô tô hoạt động, mô men xoắn được truyền từ bán trục qua các bu lông trên moayơ, làm cho moayơ của các bánh xe chủ động quay Quá trình này diễn ra thông qua hai ổ bi côn, giúp truyền chuyển động đến bánh xe một cách hiệu quả.
Hình 6 -2 : Cấu tạo bán trục giảm tải 1/2
Phần then hoa ổ bi cầu Trục thép Moayơ
Lực cản từ mặt đường tác động lên bánh xe trước dẫn hướng, khiến bánh xe quay và truyền lực qua các bu lông đến moayơ, làm cho moayơ quay trên trục bánh xe.
6.3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng
6.3.1.1 Bán trục hoạt động có tiếng hú
+ Hiện tượng: Khi ôtô hoạt động nghe tiếng hú ở cụm bán trục về hai phía, tốc độ càng lớn tiếng hú càng tăng
- Phần then hoa của bán trục và bánh răng: mòn, nứt, rỗ nhiều, thiếu dầu bôi trơn
6.3.1.2 Bán trục hoạt động rung giật, có tiếng ồn lớn
+ Hiện tượng: Khi ôtô hoạt động nghe tiếng ồn lớn ở cụm bán trục, tốc độ càng lớn tiếng ồn càng tăng
- Bán trục và các ổ bi : cong và vỡ ổ bi
6.3.2.1 Moayơ hoạt động rung giật có tiếng ồn lớn
+ Hiện tượng: Khi ôtô hoạt động nghe tiếng ồn lớn ở cụm moayơ, tốc độ càng lớn tiếng ồn càng tăng
- Điều chỉnh sai độ rơ tự do (quá lớn)
- Moayơ, trục bánh xe và các ổ bi : nứt, mòn nhiều, gảy lỏng các bu lông và vỡ ổ bi a) b)
Hình 6-4: Các loại moayơ a) Mayơ lắp lỏng b) Moayơ lắp chặt
Moayơ lắp chặt với bán trục
Moayơ lắp lỏng ổ bi côn
Trục bánh xe Bán trục
6.3.2.2 Moayơ hoạt động quá nóng
+ Hiện tượng: Moayơ quá nóng
- Điều chỉnh sai độ rơ tự do (không có)
+ Hiện tượng: Bên ngoài moayơ luôn có vết bẩn, chảy rỉ mỡ bôi trơn
- Moayơ bị nứt, hỏng phớt chắn mỡ
6.4 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa
6.4.1.1 Kiểm tra chung bán trục a Kiểm tra khi vận hành
Khi vận hành ôtô, bạn cần chú ý đến tiếng hú và ồn bất thường ở cụm bán trục Nếu phát hiện tiếng hú và ồn, hãy kiểm tra và sửa chữa kịp thời để đảm bảo an toàn Ngoài ra, cũng cần thực hiện kiểm tra bên ngoài bán trục để phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn.
- Dùng kính phóng đại để quan sát các vết nứt bên ngoài mặt bích
6.4.1.2 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của bán trục a Mặt bích
+ Hư hỏng chính của mặt bích : nứt, mòn các lỗ côn
Để kiểm tra độ vênh của mặt bích, sử dụng đồng hồ so với độ vênh không vượt quá 0,2 mm Cần sử dụng cữ đo để kiểm tra độ mòn của các lỗ theo tiêu chuẩn kỹ thuật Ngoài ra, sử dụng kính phóng đại để quan sát các vết nứt bên ngoài.
- Các lỗ côn mòn quá giới hạn hoặc nứt cho phép tiến hành hàn đắp sau đó doa lại lỗ theo kích thước ban đầu
- Bề mặt bị vênh quá giới hạn cho phép tiến hành gia công hết vênh b Thân trục và phần then hoa
+ Hư hỏng thân trục và phần then hoa: cong, nứt, mòn bề mặt lắp ổ bi côn và mòn phần then hoa
Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, cần kiểm tra độ cong bằng đồng hồ so, đảm bảo rằng độ cong không vượt quá 1mm Sử dụng dây chì để đo độ mòn của phần then hoa và bánh răng bán trục, đồng thời áp dụng kính phóng đại để phát hiện các vết nứt có thể xuất hiện.
- Thân bán trục: bị cong quá giới hạn cho phép cần được nắn hết cong, thân bị nứt phải thay mới
Mòn bề mặt răng và hiện tượng rỗ nhẹ có thể được khắc phục bằng cách hàn đắp, sau đó điều chỉnh lại kích thước danh định hoặc thay thế bằng phần then hoa mới.
6.4.2.1 Kiểm tra chung moay ơ a Kiểm tra khi vận hành
- Khi vận hành ôtô chú ý nghe tiếng ồn khác thường ở cụm moayơ nếu có tiếng ồn khác thường cần phaỉ kiểm tra, điều chỉnh và sửa chữa kịp thời
- Sau khi xe hoạt động vừa dừng hẳn, sờ tay vào moayơ cảm thấy nóng b Kiểm tra bên ngoài moayơ
- Dùng kính phóng đại để quan sát các vết nứt, vết chảy rỉ bên ngoài moayơ
6.4.2.2 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của moay ơ a Cụm moayơ
+ Hư hỏng chính của cụm moayơ: nứt, mòn các lỗ lắp ca bi, cháy các phần ren và đai ốc hãm ổ bi côn
Để kiểm tra độ mòn của các lỗ, sử dụng thước cặp và pan me, đảm bảo rằng độ mòn không vượt quá tiêu chuẩn kỹ thuật 0,02mm Đồng thời, sử dụng kính phóng đại để quan sát các vết nứt bên ngoài.
- Các lỗ lắp ca bi mòn quá giới hạn cho phép tiến hành hàn đắp hoặc lắp ống lót sau đó doa lại lỗ theo kích thước danh định
Các vết nứt nhỏ và lỗ ren bị hỏng có thể được hàn đắp, sửa nguội và ta rô lại, trong khi các vết nứt dài cần phải thay moayơ mới Đối với trục bánh xe và các ổ bi côn, việc bảo trì và sửa chữa là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
+ Hư hỏng: Trục bánh xe bị nứt, mòn phần lắp ổ bi và các ổ bi côn bị mòn, rỗ các viên bi và ca bi
Sử dụng kính phóng đại để kiểm tra các vết nứt và rỗ, đồng thời sử dụng pan me để đo độ mòn Sau khi thu thập dữ liệu, so sánh với tiêu chuẩn kỹ thuật để quyết định việc thay thế hoặc sửa chữa.
- Trục bánh xe bị mòn phần lắp ổ bi, cháy ren các lỗ mặt bích có thể hàn đắp và gia công, bị nứt phải được thay mới
- Các ca bi, ổ bi côn mòn rỗ, vỡ phải được thay thế
1 Tại sao trên ô tô người ta sử dụng bộ ly hợp ma sát thường đóng? Nêu nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại bộ ly hợp
2 Bộ ly hợp ma sát gồm những chi tiết nào? Vẽ sơ đồ cấu tạo và giải thích nguyên lý làm việc của bộ ly hợp ở trạng thái đóng và trạng thái mở
3 Nêu hiện tượng, nguyên nhân hử hỏng và trình bày phương pháp kiểm tra và sửa chữa các chi tiết của bộ ly hợp ma sát
4 Nêu nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại và các chi tiết chính của hộp số cơ khí
5 Trình bày nguyên lý hoạt động của hộp số 4 số tiến, 1 số lùi theo sơ đồ đã cho trên hình vẽ
6 Nêu hiện tượng, nguyên nhân hử hỏng và trình bày phương pháp kiểm tra và sửa chữa các chi tiết của hộp số cơ khí
7 Nêu nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại và các chi tiết chính của hộp số tự động
8 Nêu hiện tượng, nguyên nhân hử hỏng và trình bày phương pháp kiểm tra và sửa chữa các chi tiết của hộp số tự động
9 Trình bầy cấu tạo và nguyên lý làm việc của các đăng đồng tốc
10 Nêu hiện tượng nguyên nhân hư hỏng của các đăng và phương pháp kiểm tra sửa chữa các chi tiết
11 Nêu hiện tượng nguyên nhân hư hỏng truyền lực chính, vi sai và phương pháp kiểm tra sửa chữa các chi tiết
12 Nêu hiện tượng nguyên nhân hư hỏng của bán trục và phương pháp kiểm tra sửa chữa bán trục